DNR molekulė yra kompleksinio paprastumo tyrimas. Ši molekulė yra gyvybiškai svarbi kuriant baltymus, kurie daro įtaką beveik kiekvienam jūsų kūno aspektui, tačiau tik keletas statybinių blokų sudaro dvigubą DNR spiralės struktūrą. Atliekant DNR replikaciją, spiralė išsiskiria ir susidaro dvi naujos molekulės. Nors vienas fermentas katalizuoja replikacijos procesą, keli kiti fermentai taip pat vaidina svarbų vaidmenį formuojant naują DNR molekulę.
Pradžia
Fermentas, kuris katalizuoja DNR replikaciją, vadinamas DNR polimeraze. Kad DNR polimerazė galėtų pradėti savo darbą, turi būti nustatytas pradinis replikacijos taškas, o dviguba spiralė turi būti padalinta ir atsukta. Fermentas helikazė atlieka abi šias užduotis. Helikazės fermentas suranda vietą DNR molekulėje, vadinamą replikacijos pradžia, ir atriša grandinę. Tada DNR polimerazės fermentai gali prisijungti prie atvirų pusių. Pradėjus veikti DNR polimerazei, helikazė eidama toliau juda žemyn grandine, atspausdama molekulę.
Susijungimas
DNR kopėčių laipteliai susideda iš nukleotidų porų. Adeninas poruojasi su timinu, o guaninas - su citozinu. Kai „helicase“ atveria sruogas, šios poros yra padalintos. Norint suformuoti naują DNR molekulę, sruogoms turi būti padarytos naujos poros. DNR polimerazė keliauja atviromis sruogomis, eidama pridedant naujų nukleotidų. Kiekvienas senosios sruogos adeninas gaus naują timiną, kiekvienas senas guaninas gaus naują citoziną ir atvirkščiai.
Puikiai dirba su kitais
DNR polimerazei gali būti skiriama daugiausia dėmesio DNR replikacijoje, tačiau be dviejų kitų fermentų atviros DNR grandinės prarastų savo struktūrą. Kai helikazė skaido DNR molekulę, kyla pavojus, kad grandinė vėl sugrįš į tvirtą ritę. Kad sruogos netaptų raizginiu, kurio mazgai sustabdytų replikacijos procesą, topoizomerazė stengiasi, kad sruogos būtų tiesios. DNR polimerazei taip pat reikia šiek tiek padėti surasti, nuo ko pradėti. Tiesą sakant, ji negali rasti savo darbo vietos be primase pagalbos. DNR polimerazė negali atpažinti replikacijos pradžios, kol primazė nesusijungia su pradiniu tašku ir nesudaro pradmens iš aštuonių – 10 nukleotidų. Kai DNR polimerazė randa primazės pagamintą pradmenį, darbas gali būti pradėtas.
Prisijungimas
DNR polimerazė sklandžiai veikia viena replikacijos kryptimi, bet ne taip gerai kita kryptimi ir jai kompensuoti reikia kito fermento. Išilgai vienos grandinės naujoji DNR molekulė bus tvirta naujų nukleotidų virtinė, bet kita naujieji nukleotidai yra sukurti trumpais segmentais, kurių kiekvieno pradžioje yra gruntas segmentą. Šie segmentai vadinami Okazaki fragmentais, todėl juos jungti reikia fermento ligazės.